南北地震带中段地貌发育差异性及其与西秦岭构造带关系初探

南北地震带中段地区发育一系列与西秦岭构造带走向近似平行的断裂系统,历史上沿上述断裂系统曾发生过多次强震甚至大地震,预示着断裂系统的最新活动特征,同时也表征了南北地震带中段地区断裂活动的差异性.文章选取南北地震带中段西秦岭构造带交接区长江水系嘉陵江一级支流白龙江和西汉水,黄河水系一级支流洮河以及渭河等上游流域为研究对象,以宏观地貌发育、水系平面展布和河流纵剖面陡峭程度等特征为基础数据,初步分析了南北地震带中段地貌发育总体特征及其与西秦岭构造带的关系.研究发现,地貌特征指示南北地震带中段明显存在构造活动性差异特征:南侧白龙江流域表现为地形起伏大、坡度陡、河流陡峭指数高等特征,主要受控于迭部-白龙江断裂带的持续活动;北侧西秦岭北缘断裂带发育部位,武山以西断裂迹象明显,渭河流域上游与洮河岷县-临洮南段等地区的地貌参数也指示了该段断裂较强的活动性.渭河及嘉陵江上游西汉水地区水系分布不对称特征指示了晚新生代以来西秦岭造山带与渭河地堑系活动的共同控制.白龙江水系主要支流所表现出的平行展布的线性水系特征表明迭部-白龙江断裂带等一系列平行断裂带对水系发育的控制作用.结合以往研究成果、历史强震和大震以及微震分布资料,我们进一步分析发现,南北地震带中段存在一条地震密集带,该带沿岷山-龙门山构造带向北,至舟曲-迭部附近跨过白龙江,向北沿礼县、宕昌及岷县至天水-甘谷-武山一带再向北经通渭、西吉等地区与六盘山构造带相接.这一认识支持南北向构造特征晚于东西向构造体系,并且很大程度上是深部地幔动力学和岩石圈圈层关系调整变动的产物的认识,同时也揭示了南北地震带与西秦岭构造带复杂的叠加复合构造关系.     

北祁连山和东昆仑山的地貌特征对比及其对构造抬升的指示意义

东昆仑山和北祁连山是青藏高原东北部的两条重要边界山脉,其构造活动特征是理解高原形成与扩展的关键基础。目前研究认为,北祁连山第四纪以来构造抬升活跃,而东昆仑山北坡第四纪以来构造抬升是否活跃还存在争议。针对这一问题,我们从地貌指标的角度出发,以两地地貌形态特征为主要研究对象,通过提取形态特征指标：面积-高程积分、山前弯曲度、河流陡峭指数、裂点以及河流纵剖面形态,对东昆仑山北坡和北祁连山北坡进行对比分析。结果显示,东昆仑山北坡的面积-高程积分以及河流陡峭指数均小于祁连山北坡,山前弯曲度大于祁连山北坡。两地河流纵剖面形态也有较大差别,具体表现为东昆仑山北坡流域的河流纵剖面形态多为平滑下凹形态且鲜有裂点,而祁连山北坡流域的河流纵剖面形态较平直且裂点较多。且通过对裂点成因的讨论,东昆仑山北坡河流的裂点是由岩石抗侵蚀能力差异导致的,而非构造成因的裂点。所有证据都表明构造活动可能是导致两山脉之间地貌指数差异的主要因素。此外,两个区域的河流阶地特征和流域侵蚀速率特征也表明,东昆仑山北坡的逆冲断裂现已处于不活跃状态,指示北祁连山是高原东北部正在活动的主要边界。     

丹江口水库库区及周边地区河网形态、地貌特征及构造活动性意义

河流作为构造-气候相互作用最为敏感的地貌单元,记录了丰富的水系演化、构造变形以及气候变化等信息。通过研究河流的形成与演化过程来阐述区域地貌和构造活动特征是构造地貌研究的一个突破点,河流形态的空间变化是阐述河流形成与演化特征最为直观有效的方法。丹江口水库库区地貌特征复杂、地质灾害频发、差异性构造活动较为强烈,是开展构造地貌研究的理想场所。通过对丹江口水库库区及周边地区河流形态特征、地貌特征及构造活动特征等进行综合分析发现,河网分维值空间特征与区域内构造活动性较强的断裂的空间分布高度吻合,构造活动性较强的断裂带及周边地区,河网受到构造活动的影响,发育不成熟,河网分维值出现低值,分维值均小于1.115;构造活动性较弱的断裂带及周边地区,河网发育过程中未受到构造活动的影响,发育较成熟,河网分维值高,分维值均大于1.25;而河网分维值空间变化与地形坡度、平均高程等地貌参数相关性不显著。因此,区域构造活动性特征是河网形态空间变化控制的关键因素。利用河网形态的分维特征量化区域构造活动的强弱及各区域构造活动的差异,对于河流的形成与演化、构造活动性及预测地质灾害的发生等方面的研究都有一定的参考价值。      

祁连山洪水坝河流域地貌特征及其构造指示意义

晚新生代以来,伴随祁连山强烈隆起而塑造的水系流域地貌,其典型特征指示了该区域的最新构造活动.以发源于祁连山中部的洪水坝河为研究对象,利用GIS空间分析工具,提取了整体流域与5个亚流域的河网分支比、地势起伏、平均高程等地貌参数,并对整个流域地形做坡谱分析,获得了洪水坝河水系流域地貌特征.研究表明,洪水坝河流域整体地形起伏大、坡度陡、水系发育程度低,并且流域内部从南向北,河网分支比和地势起伏显著增大.在分析地层岩性和冰川作用等相关因素的基础上,认为这种变化表明流域所受构造活动的影响从南向北显著增强:南部受构造活动的影响微弱,地势平坦,可能是残存的古侵蚀面,亦或是受山间盆地的沉积作用影响;中部区域由于被昌马断裂东段切穿,断裂带附近区域较弱的抗侵蚀能力与河流的快速下切共同造成了地势起伏的增加;北部区域受佛洞庙-红崖子断裂西段逆冲活动的影响,坡度及地势起伏大幅增加,表现为地势起伏骤增和强烈的河流下切等地貌特征.上述地貌分析研究,为认识和理解祁连山造山带地貌演化以及控制因素提供了基础数据和思路.     

藏南仲巴裂谷带地貌和断裂活动特征研究

仲巴裂谷位于藏南裂谷系的西侧,其断层发育、断错地貌清晰. 但目前,该断裂活动性研究尚属空白,制约了对整个藏南裂谷系变形机制的探索.基于GIS空间分析技术,利用数字高程模型数据系统提取该区的河流地貌参数,包括地形坡度、地形起伏度、河流陡峭指数和裂点等. 对该裂谷两侧36个流域盆地的地形参数结果进行统计和分析后发现:地形坡度与k_sn之间具有一致性,仲巴裂谷西侧北、中段坡度陡峭,k_sn值较高,南段支流中间部分陡峭,两端较缓,对应k_sn值中间高两端低;东侧坡度和k_sn分布呈现中段陡峭,两端变缓的特征. 河流纵剖面上表现出裂点上下陡峭系数的差异,东西两侧河流均在出水口处河段有最高河道陡峭系数,向上游段减小,总体上西侧河道陡峭系数大于东侧. 综合地形坡度、河流纵剖面及裂点分析结果,认为仲巴裂谷西侧断裂的构造活动性可能强于东侧.      

龙门山中段山前河流Hack剖面和面积-高程积分的构造地貌研究

2008年5月12日龙门山发生了8.0级特大地震,仅仅时隔5年,在2013年4月20日,龙门山构造带南段又发生了M7.O级地震,说明该区域构造运动频繁发生,也因此成为地质地貌学家研究构造一地貌一水系的理想场所。构造活动对河流的发育、形态(纵剖面形态、平面形态、三维地貌)等有重要影响。基于DEM数据,本文提取了龙门山中段山前地区的湔江(R_1)、金河(R_2)、绵远河(R_3)、干河子(R_4)和安昌河(R_5)5条河流及其次流域,分别计算了5条河流的Hack剖面、河长坡降指标(sL参数)以及标准化坡降指标(SL/K)等构造地貌参数,并计算了这5条河流及其次流域的面积一高程积分值,对该地区的构造活动、地貌演化特征进行分析。研究表明:1)龙门山中段山前地区5条河流的Hack剖面皆呈上凸形态,表明龙门山中段山前地区处于构造抬升状态;2)该地区的sL参数主要反映的断裂构造活动信息,sL参数在映秀-北川断裂峰值最为明显,说明该地区该断裂的活动性最强;3)龙门山中段的5条河流面积一高程积分线接近凹形,该地区地貌演化整体上处于"壮年期"向"老年期"过渡阶段;4)龙门山中段山前地区构造活动性在空间上有差异性,该地区的中南段活动性较强,北段地区活动性较弱。     

基于DEM渭河上游流域的活动构造量化分析

渭河上游流域位于青藏高原东北缘,横跨近东西向的秦岭北缘构造带和近南北向的贺兰山构造带的复合部位,是青藏高原向大陆内部扩展增生的前缘部位.晚更新世以来,伴随着青藏高原的不断隆升与扩展,研究区构造活动程度强烈.同时,受印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应的扩散作用和南北构造带活动的叠加作用影响,造成流域内部构造活动相对程度的差异性,因而需要对其分区域分析.本文利用DEM数据和3S技术,对区域地形地貌进行三维可视化和统计分析,提取地貌的参数指标,如面积-高程积分(Hi)、流域盆地不对称度(AF)、河长坡降度(SL)、山前曲折度(Smf)、谷底宽度与谷肩高度的比值(Vf)、盆地形状指数(Bs)等,然后对地貌参数指标等级进行算术平均化(S/n),可得到区域的相对构造活动程度(Iat),分为低、中等、高和较高四类等级.分析结果认为:渭河上游流域相对构造活动程度(Iat)值为1.50,流域相对构造活动程度等级为2级,属于区域活动构造程度高的地区.其中六盘山东麓断裂南端和西秦岭北缘断裂带(天水-武山断裂和漳县断裂)构造活动程度(Iat=1.33)较强,面积约占流域总面积8.79％.而研究区东南部的八渡-虢镇断裂和陇县-岐山断裂构造活动程度中等,反映了晚更新世以来,该区域构造活动减弱.研究结论与野外地质和地貌调查结果一致.     

青藏高原腹地班戈—双湖一带晚新生代伸展构造 及动力学机制

在青藏高原腹地,晚新生代以来除发育南北向的伸展构造以外,还发现有一系列时代较新的近东西向正断层控制的伸展构造,空间上呈现出平行排列的宽缓凹槽及其间相对狭窄的山梁相互间隔的活动地貌结构特点,称这种地貌结构为"槽梁地貌"。数字高程模型(DEM)的研究表明,研究区近东西向的伸展构造在地貌上切割了近南北向的双湖盆地。结合断层运动学、年代学及盆地沉积作用的研究,认为近东西向的伸展构造的发育最早可能始于中新世,与近南北向的伸展构造交织发育,断裂的活动性在第四纪随着高原腹地海拔抬升得到了显著的增强。青藏高原隆升后重力作用导致了不同方向断陷盆地的发育。     

天山山脉地貌特征、地壳组成与地质演化

天山位于亚洲中部,东西向延伸,由中亚诸国向南西凸出的弧形山系与其间的大型盆地,中国境内北西、北东走向的山系与其间长轴近东西走向的盆地和蒙古西南部的低山戈壁等组成,东西延长近4000km,南北宽逾150km.天山山脉与两侧的盆地多以逆冲断层为界,盆地的基底下插于天山山脉之下.天山山脉及毗邻地区的地壳主要由前震旦纪古陆碎块、古生代陆缘岩系和洋岩石圈残片等组成.从构造方面看,该山脉及毗邻地区的地壳可以划分为15个单元.大致以东经90°线为界,以西地区南侧的南天山碰撞带为向南凸出的弧形构造带,北侧的古陆碎块和其间的碰撞带呈北西走向斜列展布,构成巨型帚状构造;以东地区为相间排列的近东西走向的古活动陆缘或岛弧及其间的碰撞带.天山山脉形成于古生代晚期古洋盆关闭以后,现今山脉的地貌特征则是新生代晚期地壳变动的产物.天山山脉形成以后的地质演化可以划分为石炭纪末至二叠纪初同碰撞-后碰撞构造岩浆活动阶段、二叠纪早-中期幔源岩浆活动与壳幔相互作用阶段和二叠纪晚期以来的陆内演化阶段.     

西秦岭嘉陵江上游瞬时地貌发育特征

西秦岭位于青藏高原东北缘,是青藏高原晚新生代构造扩展的前缘部位。西秦岭地区发育的一系列河流水系作为高原物质向外扩展的载体,记录了高原扩展过程中的地貌演化信息。本文选取西秦岭嘉陵江上游的支流作为研究对象,以河流纵剖面的形态和陡峭指数的空间分布为基础数据,初步分析了嘉陵江上游的地貌特征及其影响因素。结果表明,嘉陵江上游地貌演化处于瞬时状态,裂点以上的低陡峭指数区域代表了残余地貌,裂点以下高陡峭指数区域是裂点响应基准面下降后形成的新地貌。通过对比区域岩性和降水条件发现,岩性和降水对河流裂点发育以及陡峭指数的影响是有限的,河流裂点的发育和陡峭指数的变化主要受控于区域构造抬升引起的基准面下降。陡峭指数的空间分布特征表明构造作用对地貌发育起了重要的塑造作用。西秦岭瞬时地貌的发育是对印度板块与欧亚板块碰撞汇聚以来的远程效应的响应。     

现代地貌学的发展与思考

简要回顾了地貌学的发展史 ,认为现代地貌学的发展必须与时代发展趋势相结合 ,需要深入研究地貌演变与全球气候环境变化、区域经济可持续发展以及地球陆地系统的关系。综合分析了地貌学的研究方法 ,认为地貌学的研究方法主要有沉积学方法及动力过程方法。传统地貌学的研究多偏重于沉积学的方法。过去是认识现在的一把钥匙 ,沉积学方法是研究地貌发展历史与过程的有力工具 ,但要深入认识地貌演变的过去与现代动力过程与机制 ,进而预测地貌过程的演变趋势 ,必须采用动力过程分析的方法。动力地貌研究的发展应该汲取过程反映学派及数学地貌学派的经验教训 ,避免过于重视工具 ,本末倒置 ,甚至演变为数学游戏或模型游戏。动力地貌学的研究将彻底改变过去人们眼中对传统地貌学的印象———仅仅是现象描述和宏观分析。动力地貌学通过引进动力学模型、数学模型及地理信息系统等研究方法和技术 ,采用宏观与微观相结合 ,全面深入探讨各种地貌产生、发展的机制和规律。它具有动态性和较强的预测功能 ,从而可以更好地为经济建设和社会实践服务。文中还探讨了地貌学的各个发展方向 ,认为环境地貌、灾害地貌、城市地貌、旅游地貌、河口海岸地貌等应用地貌学分支近年来发展迅猛 ,主要是因为这些分支与经济发展的需求结?     

论灾害地貌学的性质及研究内容

灾害地貌学是一门崭新的、正在开拓之中的边缘科学。在前人大量研究的基础上,对灾害地貌的分类和灾害地貌的学科性质及其研究的主要内容进行了探讨。     

中国冰川地貌空间分布格局研究

分布,对各山脉及地区冰川地貌类型的空间分布特征进行了分析.该研究对促进我国冰川地貌的研究具有一定意义.     

东北地区末次冰期以来气候地貌的若干特征

末次冰期,长白山天池周围有冰斗发育,高2200m左右,东北的广大地区为冰缘环境。许多冰缘形态至今控制着地貌景观。冰后期,长白山的冰川地貌受到冰缘环境的控制,广大地区的冰缘地貌则受到温暖环境的改造。作为气候地貌界限的冰雪线,由末次冰期的44—45°N移至今日的51°N附近。末次冰期以来,气候地貌带表现出沿经度和纬度平行移动的特点     

坡地地貌坍方的水文工程地质研究

系统深入地总结了福建省铁路、公路、水电等工程分布地段的滑坡与崩塌灾害的分布规律和形成机制，提出了地下水在滑坡与崩塌灾害孕育、形成过程中起主导作用的观点，并对地貌塌方的整治措施提出了原则性的意见。     

A mathematical model of submarine platform development

Considering (1)the wave-induced cliff recession and (2)the wave dynamics in shallow water, the present study attempted to evolve a model of the temporal development of submarine platform with static sea level. The model, expressed in terms of an exponential function of time, shows that the platform development approaches equilibrium with time.     

重庆城市地貌研究的设计与实践

介绍了重庆城市地貌研究的设计与实践。认为:宜以城市的建成区和边缘区为重点研究区,并根据城市地貌环境的特点来进行设计。从以下几个方面介绍了重庆城市地貌研究的实践:(1)地貌环境对城市的影响;(2)城市对地貌环境的影响;(3)城市地貌灾害;(4)城市地貌分类与制图;(5)城市地貌环境的质量评价。     

地文旅游资源认定的地貌学法则

地文旅游资源本质上是一种地学类旅游资源，它在自然旅游资源中占有重要位置，地文旅游资源的认定对区域旅游开发意义重大。地文旅游资源类型的划分，资源调查程序和方法的建立，均与地貌学、地质学、自然地理学有着密切的关系。本文从地貌学的角度对这一关联展开的一些讨论，有益于更好地理解地文旅游资源存在的学科基础。主要内容涉及地文的性质及其与地貌学的关系、地文旅游资源类型划分的地貌学基础、地文旅游资源认定的地貌学方法。     

地貌演化、源-汇过程与盆地分析

地球表面的地貌演化和源-汇系统的研究是当前地球科学领域颇为关注的重要课题。围绕这些课题的研究促进了多学科的广泛交叉和合作,对沉积盆地的深入研究和发展趋势产生了深刻的影响。盆地整体地貌的演化是盆地地球动力学背景演化的直接响应。盆地内的隆-坳格局、古隆起-古斜坡地貌、同沉积构造活动形成的构造古地貌等,是盆地古地貌研究的重要内容。从陆到洋的源-汇系统由物源区、冲积-滨海平原、浅海陆架、大陆斜坡及深海等多个区域性的地貌带所组成。物源的性质与母岩组成、构造及气候作用密切相关,揭示塑造山地地貌和产生物源的构造作用和气候变量是一项长期探索的课题。陆架斜坡至深海区是从陆到洋的源-汇系统的最终沉积区,其研究长期受到高度关注。大型内陆湖盆存在的源-汇系统,包括物源区、冲积平原、滨-浅湖、最后为深湖的多级地貌单元。构造活动的内陆碎屑湖盆中以近且多方向物源、构造差异活动明显、汇水盆地小、沉积物类型对气候变化响应敏感等为特征。依据物源区、沟谷(水道)及沉积体系类型划分的源-汇体系类型的研究,包括盆内古隆起形成的局部的源-汇过程,对盆地的沉积充填过程和沉积分布具有重要意义。基于高分辨率三维地震数据的地震地貌或地震沉积学分析,为地下沉积体系的沉积地貌和沉积过程的研究提供了最重要的手段。     

三清山——中国的隐秘财宝

三清山地块地处中国东南部，具有独特的高山地貌，并以其特殊的群峰地貌而著称。基岩由白垩纪花岗岩侵入体组成。大规模发育的垂直节理导致形成高大的圆锥状的山峰、石塔、石柱和陡坡、峭壁，高度可达300m。山峰之间的峡谷和裂缝发育于强断裂带。巨大的高差形成了垂直地域植被分带。三清山具备国家公园和地质公园的条件。现在，正在努力把三清山向联合国教科文组织提名为世界遗产。